6ES7223-1BF22-0XA8接线方法
1．硬件设计
由PLC、中文触摸屏、传感器、伺服系统及传感器等组成整个控制系统，保证了设备的正常稳定运转。
PLC：数字输人量为64条，数字输出量为48点。
触摸屏：选择中文触摸屏作为人机界面。在触摸屏上设计了手动操作、记录清除、功能设置等功能菜单，并有设备切割速度、转动角度、合格品、废品数以及设备运行情况等显示。贝加莱智能化面板PowerPanel使得操作相当方便。
传感器：根据不同情况设备中采用了5种传感器:
(a) 电感式接近传感器，检测物件运动或接触状态;
(b) 磁开关，用于检测气缸的动作情况;
(c)压力开关，检测整机压缩空气压力;
(d)微动开关，检测薄膜是否被拉断;
(e)安全开关，检测设备门是否闭上c
值旋转编码器：在设备工作过程中应jingque测定转台和凸轮的运行位置，使具有断电保护功能;我们选择了值编码器和对应的编码板。通过对编码板的设置，可以很方便地读出角度值。
送料电机：该设备分为左右两个上料工位，每个工位都由一个直流电机进给电容条，通过编码器角度来控制启停，送料的推力通过调整直流电机驱动器来实现。
伺服电机：转位和锯的电机均采用了伺服电机，转位电机为中惯量750W,锯电机为小惯量1 000 W，均设置为速度控制方式。
其它电气部件：在本设备中，还设计了电清洁仪，LCR测试仪，安全防护锁，开关电源和变压器等重要部件。
2．软件设计
根据设备的工艺流程，控制程序通过检测设备的工作状态，依照凸轮工作时序，进行逻辑运算，输出控制指令，完成电机运行、各执行元件的控制。本设备由于采用凸轮机构，各动作的执行严格依照凸轮逻辑时序进行，保证了系统的稳定性、jingque性。
贝加莱提供的集成自动化环境使跨平台创建软件成为可能，这样不但极大程度上提高了软件的重要性，降低了机器整个声明周期内的开发成本。
本系统使整个切割机设备具有高效率、高精度等特点，还具有完善的安全保护措施，运行安全可靠
前言
随着计算机控制技术的迅速发展，以微机处理为核心的可编程序控制器（PLC）控制已逐步取代继电器控制，普遍应用于各行各业的自动控制领域，矿山采矿运输系统也不例外，吉林吉恩镍业股份公司大岭矿GKTD型提升机电控系统即为西门子PLC（S7-300）控制系统，整个控制系统自动化程度高，方便维护，运行可靠。
矿井提升机是矿山井下采矿运输系统中的关键设备，它承担矿物的提升，人员的上下，材料和设备的运送。矿井提升机作为地面与井下物质与人员流通的运输工具，在操作安全性和提升控制jingque性等方面都有很高的要求。提升机的运行直接影响矿井生产，也与矿山职工的生命安危息息相关。
原电控系统已运行多年，均采用继电器连锁，模拟分立电子元件控制，使检修和维护的难度非常大，一旦出现问题无法立即监测故障点，各种分立电子元件容易老化，监测和更换难度比较大。组合件都是在触点开关状态下工作，由于频繁动作，造成触点接触不良及器件的使用寿命减少，且噪声较大。
为了便于对提升机运行的准确操作，方便物质与人员上 下，防止冲罐、坠罐等恶性事故的发生，jingque控制提升机任一时刻在井中的位置与运行速度，减少系统的故障率,提高系统的可维护性.我公司根据根据实际运行和维护的要求，在细致研究原电控系统的基础上，结合国内外提升机的运行及改造情况，对原有的电控系统提出了以下改造方案。
1 方案介绍
⑴采用模块组合式设计思想，结构紧凑，方便、灵活、占地小，易于系统的维护与功能的扩展。
⑵整机采用西门子PLC（S7-300）控制，采用内部继电器代替外部中间继电器和时间继电器,大大提高了系统的可靠性,减小系统的故障率.实现了系统的程序化运作和故障自诊处理。运行稳定，安全可靠。
⑶对于主电路过电压过电流保护环节，保留原有的电流继电器，主脱扣空气开关，和逆功率继电器。并且把节点送入PLC处理。
⑷在保留原来测速发电机做为测速反馈的基础上，增加高精度编码器实现提升机的位置和速度、方向监测，运用软件编程，实现提升机的限位保护、等过速度保护、低速，亚同步速，爬行等进行灵活的处理。及时发出预报警信号，故障紧急处理等。
⑸按照以电流为主时间为副的控制思想，自动调整切除电阻的时间，保障提升机的平稳启动，而与提升负载无关，实现启动保护，运行保护。时间继电器全部由PLC内部继电器,不需要进行整定,需要的时候可以进行手动修改.
⑹对可调闸环节，稍作改进，保持原有的操作方式，对其控制部分进行重新设计，以接入整个系统实现控制和监测。CPU进行数据的控制处理后通过模拟量的输出来控制模块化的可调电源，用其对可调闸线圈进行控制。增加了系统的准确性，可靠性。
⑺对于可控硅动力制动环节，采用先进的数字触发电路，对其触发电路进行改造。其控制也采用CPU进行统一的控制和处理。保留原有的控制方式，增加一个电压反馈板，以进行更加jingque和可靠的控制。
⑻二次制动由自动进行调节，但手动可以调节二次制动的力度和时间。停电和过卷时，通过程序来实现故障保护，实现连锁。
⑼自整角机部分:除保留用于深度指示的一对感应自整角机,用于带动操作台上的园盘指示器.手闸自整角机,脚踏动力制动自整角机,减速段速度给定自整角机均换为轴角转换器。取消的原来磁放大器，采用轴角变换器把角度信号转成标准信号，实现1/5000的转换精度，接入CPU进行统一处理。
⑽控制系统的主要电器元件均采用进口元件，大大降低了设备的故障率。
⑾对系统信号进行全面检测，具有提升机运行状况的实时显示和各种保护指示，便于司机快速做出反应，也便于检修和维护。
⑿可由计算机来设定和监视提升机的运行情况，修改参数和进行故障排除等。
2 控制系统简介
计算机技术和网络技术的飞速发展，为工业自动化开辟了广阔的发展空间，本控制系统采用模块化设计，结构紧凑，采用柜内集中安装，各功能模块之间通过并行背板总线相连，将控制系统分成独立而又相互联系的子系统，以适合I/O分散安装的控制程序。
CPU均采用IEC1131-3或STEP7编程语言，STEP7是专为SIMATIC可编程序控制器配置和编程的标准软件包,它是SIMATIC公司工业控制软件的一部分.我们要用的是关于STEP 7SIMATIC S7-300/S7-400, SIMATIC M7-300/M7-400,符合EN61131-3或IEC1131-3标准.
它具有以下功能:
⑴ 完成各种工业控制，建立和管理项目
⑵对硬件和通讯作组态和参数赋值
⑶管理符号及创建程序，向可编程序控制器下载程序，上传数据
⑷ 诊断设备故障
⑸测试自动控制系统
⑹功能强大的软件处理指令
⑺具有强大的网络功能
轴角变送器采用自整角机或旋转变压器作检测元件，运用新检测技术，将旋转物体转过的角度经微处理器进行处理后换算成角位移或直线位移输出。取消了传统的SD变换，提高了转换精度。该模块同传感器组合相当于8～16位的编码器测量精度，其性价比远高于编码器测量方式，是工业现场为理想的角位测量模块。
高精度编码器选用E6C2-A,其精度能达到1024或更高，耐冲击性能达到1000M/S2,具有极高的耐用性，且采用密封轴承，达到IP64防护标准，可以在恶劣的环境下使用。运用软件编程,实现提升机的位置和速度、方向监测，，实现提升机的限位保护、加速度保护、位置检测，及时发出预报警信号。
3 系统结构图
4 系统的主要性能指标
由于自动化程度的提高，极大地增加了设备运行效率，可为企业的高产高效、连续生产创造良好条件。广泛吸取了当今国际同类先进技术，将模拟机用于控制、检测、保护、信号等任务的硬件设备的功能由计算机软件来实现，极大地简化了系统硬件结构。经改造后整个系统的性能指标能达到以下要求：
⑴系统的可用性
系统的设计充分考虑了在整个工程环境中的不同因素，以保证在现场安装调试后立即适用并进入稳定可靠运行。
⑵系统的可维护性
系统的硬件、软件设备便于维护，各部件都具有自检和联机诊断校验的能力。软件有备份，便于工程师维护，应用程序易于扩充，便于用户自行编制的程序加入系统中运行。
⑶系统的可靠性
系统在工程现场运行具有很高的可靠性，其平均无故障时间MTBF≥30000小时。除了符合要求的保护和闭锁功能外，还增加了软件的保护功能。
⑷系统的容错能力
软、硬件设备具有良好的容错能力，当各软、硬件功能与数据采集处理系统的通讯出错，以及当司机或运行人员在操作过程中发生一般性错误时，均不影响系统的正常运。行。对意外情况引起的故障，系统具备恢复能力。
⑸系统的安全性
正常情况下，硬件和软件设备的运行均不会危及现场设备的安全稳定运行和工作人员的安全。保障对设备和工作人员的安全。
⑹系统的抗电磁干扰能力
系统具有足够的抗电磁干扰能力，加入软件滤波，符合IEC标准，确保在各种环境中的稳定运行。
5结束语
该控制系统于2003年年底正式投入运行，系统年可用率大于99.9%。该设备具有运算速度快、控制精度高、误差小、稳定性好、功耗低、系统功能易于调整、参数设置简单等优点。
系统概述
插片工序是晶振等电子元器件封装过程中的重要工序，用旋转吸嘴拾取散装的石英晶片,通过视觉处理系统,进行位置和角度自动补正后，将石英晶片按照指定的方向整齐放置到统一的镀膜盘中供下一道工序使用。传统的插片机使用旋转式电机做驱动主轴及单个吸取的方式，限制插片速度，高速度0.67个/秒。而步进科技推出的新型设计方案中通过对主轴及吸取方式进行的创造性改造，使用直线伺服电机作为主轴，采取独特的4头循环吸取方式，大大提高了速度及精度，设计速度达到1.25个/秒，取放料精度达到mm。系统采用基于CANOPEN总线的多轴控制系统，实现了单台PLC对10个轴的控制，高效的通讯速度不仅实现电机的同步，降低系统的安装及维护复杂性。
传动原理
插片机主要包括工序有：
1） 识别散料：移动摄像头及散装料盘，通过视觉系统查找散盘上散料位置，根据识别位置移动吸嘴；
2） 取料：四吸头顺序吸取散料，延主轴运动到放料位置；
3） 调整位置及方向：主轴传动过程中进行单个散料位置识别；
4） 料盘进给：镀膜盘延轴移动到物料吸放位置；
5） 放置到料盘：根据单个位置的的识别，进行角度调节到统一方向后放入镀膜盘。
图1 插片机传动原理图
方案原理图
图2 插片机电气方案原理图
如图所示，在十轴的插片机伺服控制系统中，主控制器采用的是Beckhoff PLC BX9000,BX9000以太网口连接高速数字图像检测仪（KeyenceCV2100）、CANOPEN通讯口连接10台不同型号的KINCO智能型伺服驱动器，完成闭环控制。KincoECOVARIO高性能伺服驱动器用来控制主轴的直线伺服电机，以实现快速、高加速、高定位精度的运动要求,一台KINCO ED200伺服驱动器和八台ED100驱动器则分别控制散料盘移动电机、镀膜盘移动电机、相机移动电机、四路吸头旋转电机、进/出镀膜盘升降电机，完成散装料盘的进给、摄像头移动、吸头旋转定位及镀膜料盘的进给升降动作。系统还配有eView5.7”彩色TFT触摸屏(MT5300T)，通过以太网口与BX9000进行通讯，实现对设备控制的操作和运行数据的监控。系统通过CANopen现场总线以1Mbps速率进行通讯，很好满足了实时性的要求。
配置表
控制器：BeckhoffPLC完成逻辑控制、位置闭环、以太网及CANopen通讯，系统稳定可靠，编程简单。
BX 9000系列PLC是Beckhoff公司推出的具有多通讯方式和强大处理能力的中型PLC。通过Beckhoff PLCCANopen端口连接ECVORARIO 及ED系列驱动器组成的CANopen现场总线，实现了多轴控制高速通讯系统。BX9000以太网口连接Keyence CV2100高速数字图像检测仪和MT5300大大提高了系统位置控制环的通讯和显示速度。
主轴移动电机：速度快和高加/减速度KincoSLME-025-244-000直线电机。
KincoSLME-025直线电机不同于传统旋转式伺服电机，由于直线电机使用时无需使用连轴器，电机具有速度快（在规定的行程内，可产生大的加减速）、效率高的特点。在本系统中设定速度为1.5m/s时，加速度可达到107m/s2，加/减速过程电机不抖动,定位达到5um精度。
现场总线通讯：速率高达1M的CANopen总线
CANopen是基于CAN BUS的高层协议，CAN总线具备抗干扰性强、高速、实时的优点，CANopen通过PDO、SDO、NMT等通讯对象，方便了总线的管理和应用。Kinco的ECVORARIO及ED系列驱动器均内置了CANopen通讯功能。CANopen大支持127个从站节点，本系统实现了一个PLC对多个伺服电机的控制要求，本系统中独创的4个吸头的设计构想也基于CANopen总线支持多节点的特点。整个系统中共涉及到10轴电机的控制，每个电机均通过驱动器直接连接到CANopen总线上和PLC相连，系统设计的复杂性大大降低，也减小了系统后期的维护成本。
传统设计中对各个电机控制基本采取脉冲方向控制的模式，普通PLC支持脉冲数在两到三路以内，涉及到三路以上多轴系统的时候只能采取增加脉冲模块或通过RS232/485串连多个PLC进行控制。采用多个PLC控制的方法增加了系统设计的复杂性，PLC之间通讯速度也影响了系统的响应速度。另一方面脉冲控制易受干扰，在设备周围存在大的干扰源如大功率变频器时系统通讯会受影响产生丢步等现象。
结语
高性能直线伺服电机，省去了机械传动部分，电机运行加/减速有了较大的提高。采用CANopen总线系统进行多轴控制，不仅提高增强设备生产能力，增加系统配置灵活性。系统达到了高性能、维护方便、成本经济的特点。随着新型插片机性能的不断提高，直线电机和CANopen现场总线的设计方法在电子元件封装行业中应用将更加广泛和深入
工业现场传感器有很多输出的是：0-±10V/0-±20mA双向直流（电压/电流）信号，这些信号要与现场的显示或控制仪器仪表（接收信号：4-20mA或0-5V）做可靠连接，就要求将传感器信号进行隔离、放大和变换。顺源ISOEM系列隔离放大器是一种磁电隔离的混合集成电路，该IC在同一芯片上集成了一个多隔离的DC/DC变换电源和一组磁电耦合的模拟信号隔离放大器，它采用磁电偶合的低成本方案，主要用于对EMC（电磁干扰）无特殊要求的场合。与光电隔离的产品相比，抗EMC（电磁干扰）能力较差，特殊使用场合应注意增加电磁干扰抑制电路或采取屏蔽措施。输入及输出侧宽爬电距离及内部隔离措施使该芯片可达到5000VDC绝缘电压。Sunyuan ISOEM系列产品使用非常方便，免零点和增益调节，无需外接调节电位器等任何元件，即可实现工业现场信号的隔离转换功能。
产品特点：
★ 低成本、小体积,SIP12Pin符合UL94V-0标准阻燃封装
★ 精度等级：0.1级、0.2级；全量程范围内极高的线性度（非线性度<0.1%）
★ 无需外接电位器等其它元件，免零点和增益调节
★ 辅助电源/信号输入/信号输出之间： 3000VDC三隔离
★ 辅助电源可以选用：5VDC，12VDC，15VDC，24VDC，220VAC（导轨式）等单电源供电
★ 0-75mV/0-2.5V/0-5V/0-10V/0-±100mV/0-±5V/0-±10V等电压信号；
或0-10mA/0-20mA/0-±10mA/0-±20mA/4-20mA等电流信号之间的相互隔离、放大及转换
★ 工业级温度范围: -45—+85 ℃
★ 在EMC（电磁干扰）比较特殊的使用场合应注意增加电磁干扰抑制电路或采取屏蔽措施
★ 产品有PCB板上焊接和标准DIN35导轨卡槽固定两种安装方式，导轨式安装的可以实现模拟信号一进
二出、二进二出的功能。工业现场的很多传感器是无源型的，这些传感器要想正常使用，需要现场的显示控制仪器仪表、DCS、PLC、工控机等设备给它提供一组工作电源，将传感器信号进行隔离、放大和变换。顺源ISOEM-U（A）-P-O-S系列隔离配电器，是一种可以给两线制传感器（无源型）配电，或用于输入端微小信号的前置放大、差分、基准等电路供电的混合集成电路。该IC在同一芯片上集成了一个多隔离的DC/DC变换电源和一组磁电耦合的模拟信号隔离放大器，它采用磁电偶合的低成本方案，主要用于对EMC（电磁干扰）无特殊要求的场合。与光电隔离的产品相比，抗EMC（电磁干扰）能力较差，特殊使用场合应注意增加电磁干扰抑制电路或采取屏蔽措施。输入及输出侧宽爬电距离及内部隔离措施使该芯片可达到5000VDC绝缘电压。Sunyuan ISOEM系列产品使用非常方便，免零点和增益调节，无需外接调节电位器等任何元件，即可实现工业现场信号的隔离转换功能。
主要功能：
★ 产品有PCB板上焊接和标准DIN 35导轨卡槽固定两种安装方式，导轨式安装的可以实现模拟信号一进二 出、二进二出的功能。
★0-5V/0-10V/0-75mV/0-2.5V/0-1mA/0-10mA/0-20mA/4-20mA等信号输入/输出标准的隔离信号。
★ 精度等级：0.1级、0.2级；全量程范围内极高的线性度（非线性度<0.1%），免零点和增益调节。
★ 输入端分配的隔离电源可向两线制传感器（无源型）配电，也可用作输入信号的前置放大、差分、基准等电路的隔离辅助电源。
产品特点：
● 低成本、小体积,SIP 12Pin符合UL94V-0标准阻燃封装
● 无需外接电位器等其它元件，免零点和增益调节
● 电源、信号：输入/输出 3000VDC 三隔离
● 辅助电源：5VDC，12VDC，15VDC，24VDC等单电源供电
● 给输入端配电：5VDC，12VDC，15VDC，24VDC等
● 0-75mV/0-2.5V/0-5V/0-10V/等电压信号或0-10mA/0-20mA/4-20mA等电流信号之间的相互隔离、放大及转换
● 工业级温度范围: -45~+85 ℃
● EMC（电磁干扰）比较特殊的使用场合应注意增加电磁干扰抑制电路或采取屏蔽措施
典型应用：
● 两线制传感器（无源型）配电及信号变送
● 直流电流 / 电压信号的隔离、转换及放大
● 工业现场信号隔离及长线传输
● 模拟信号地线干扰抑制及数据隔离、采集
● 4-20mA(0-20mA)/0-5V等信号的隔离及变换
● 仪器仪表与传感器信号收发
● 非电量信号变送
● 信号远程无失真传输
● 电力监控、医疗设备隔离安全栅
● 传感器4-20mA等模拟信号一进二出、二进二出隔离信号的功能实现
DXD系列包装机广泛应用于食品、医药、化妆品、化工、茶叶、种子等颗粒状、片状、粉状及半流体状物料的包装。
DXD全自动包装机要求制袋、充填、封口、裁切、撕口全自动完成，包装速度、制袋长度可调整，采用HOLLiAS－LECG3PLC控制的DXD全自动包装机系机是集机电一体化、光电检测、步进电机自动跟踪纠偏等功能于一体的多用途自动包装机，该包装机具由电眼跟踪、PLC控制、无级变速纠偏等功能，计算jingque，符合行业标准，并且具有性能稳定、操作维护方便、效率高等特点，保证了包装袋的长度稳定、图形美观。
根据工艺要求，DXD全自动包装机采用PLC进行全过程的自动控制，包含两个关键的步进电机的协调运行，选用HOLLiAS－LECG3系列LM3108做为整个控制系统的核心部分，LM3108除了普通的DI、DO、AI、AO点外，还包含三路高速脉冲计数输入和两路脉冲输出，其输出频率大可达20KHz，完全满足该包装机上的大输入频率4Hz步进电机的控制要求。DXD全自动包装机的控制系统由人机界面操作系统、拉袋控制系统、制袋控制系统、送纸控制系统、电眼控制系统、送料计量控制系统组成。
对于拉袋控制系统可以通过触摸屏设置拉袋步进电机的频率、袋长、切袋间隔等数据，数据可长期保存，并有停电保持功能，使得封装计数值在断电时也不会丢失。该系统还具有测速及检测功能，便于调试及计算产量。对于送料计量控制系统，也可以通过触摸屏设置频率、圈数，并且可以自己预设9组不同的工作状态，以便直接调用。
LM3108有24个输入点和16个输出点，集成了两个独立的串行通讯口，PORT0采用RS232物理标准，PORT1则是RS485物理标准。两个通讯口均支持ModbusRTU和自由口协议。强大的通信功能使其不仅可以连接本地控制的触摸屏，还可以与上位机进行通讯。
经过长时间的调试和生产实验，LM3108已在DXD全自动包装机上得到成功应用。该系统在包装机上的成功运行表明：HOLLiAS-LECG3系列小型一体化PLC不仅提高了系统的安全性和经济性，大大提高了系统的灵活性，为不同客户的不同需求提供了灵活的解决方案。